Em um laboratório de espectroscopia, uma fonte de luz emite fótons com frequência de 5,0 × 10¹4 Hz. Para os…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um laboratório de espectroscopia, uma fonte de luz emite fótons com frequência de 5,0 × 10¹4 Hz. Para os cálculos, considere a constante de Planck h = 6,63 × 10?³4 J·s. A energia de cada fóton pode ser determinada pela relação E = h · f, em que f representa a frequência da radiação. Com base nas informações do texto, qual é a energia de cada fóton emitido por essa fonte?
- A) 3,315 × 10⁻¹⁸ J
- B) 3,315 × 10⁻¹⁹ J
- C) 6,63 × 10⁻²⁰ J
- D) 1,326 × 10⁻¹⁹ J
- E) 3,315 × 10⁻²⁰ J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A frequência é f = 5,0 × 10^14 Hz e a constante de Planck é h = 6,63 × 10^-34 J·s (o expoente aparece com erro de digitação no enunciado, mas o valor usual é 10^-34). Passo 2: Aplique a relação E = h · f. Passo 3: Multiplique os coeficientes: 6,63 × 5,0 = 33,15. Passo 4: Some os expoentes das potências de 10: -34 + 14 = -20. Passo 5: Escreva o resultado como 33,15 × 10^-20 J. Passo 6: Normalize para a notação científica, deslocando a vírgula uma casa para a esquerda e aumentando o expoente em 1: 3,315 × 10^-19 J. Conclusão: a energia de cada fóton é 3,315 × 10^-19 J, alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem expoente incorreto (-18) por erro na normalização; C ignora o fator 5,0 da frequência; D usa fator 2 no lugar de 5,0; E tem expoente incorreto (-20) por erro na normalização.
💡 Dica: Use a fórmula E = h * f para calcular a energia do fóton.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou corretamente 3,315 mas errou a contagem de casas decimais ao normalizar, deslocando a vírgula de forma que o expoente ficasse -18 em vez de -19.
Aplicando E = h · f: E = (6,63 × 10⁻³⁴ J·s) · (5,0 × 10¹⁴ s⁻¹) = 33,15 × 10⁻²⁰ J. Reescrevendo em notação científica, E = 3,315 × 10⁻¹⁹ J.
O aluno multiplicou apenas a constante de Planck pela potência de 10 da frequência, esquecendo o coeficiente 5,0 da frequência.
O aluno usou o fator 2 em vez de 5,0 na multiplicação (6,63 × 2 = 13,26), possivelmente por confusão com a notação ou com outro dado do enunciado.
O aluno obteve 3,315 corretamente, mas errou o expoente ao normalizar o número, ficando com -20 em vez de -19.
Raio-X da questão
energia de um fóton
avaliacao
frequencia e energia do foton · constante de Planck
Revisar a relação entre frequência e energia de um fóton.
Confundir a formula da energia do foton, usando frequencia errada ou constante de Planck incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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